四川白馬300 MW循環(huán)流化床（以下簡稱CFB）鍋爐示范工程是以技貿(mào)合作方式引進(jìn)的法國ALS-TOM 1 025t/h CFB壓臨界鍋爐，是目前世界上容量最大的亞臨界燃煤CFB鍋爐之一，與之配套的是東方電氣集團(tuán)提供的300 MW汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。
    四川白馬300 MW CFB鍋爐為雙爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、露天島式布置、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、亞臨界自然循環(huán)汽包爐，鍋爐島由法國ALSTOM公司設(shè)計(jì)制造，其中為了減少爐內(nèi)受熱面專門設(shè)置了四臺外置床，用以加熱過熱蒸汽和再熱蒸汽。
    鍋爐的燃料系統(tǒng)包括：兩組風(fēng)道燃燒器共四支、
12支床上油槍、四條煤線。
    每套風(fēng)道燃燒包括兩只油槍，風(fēng)道燃燒器和床槍分別由兩套燃油控制站控制油槍的進(jìn)油量，完全實(shí)現(xiàn)自動控制。風(fēng)道燃燒器采用的是床下點(diǎn)火方式，風(fēng)道燃燒產(chǎn)生的大量熱煙氣在大量熱一次風(fēng)的混合下通過布風(fēng)板對床料進(jìn)行加熱，大部分熱量被床料吸收，床溫上升快速、均勻，能加快鍋爐的啟動速度和減少熱損失，特別是在外置床投運(yùn)、投煤、鍋爐熱態(tài)恢復(fù)時(shí)表現(xiàn)尤為突出。在鍋爐故障時(shí)投運(yùn)風(fēng)道燃燒器對穩(wěn)定床溫效果明顯。床槍的霧化介質(zhì)采用汽機(jī)輔聯(lián)供給的蒸汽，每只床槍設(shè)有單獨(dú)的燃油控制站，完成油槍投入、停運(yùn)及吹掃操作的控制，床槍沒設(shè)置火檢裝置，油槍運(yùn)行情況完全通過爐膛底部床溫的變化來監(jiān)控。床槍采用的是床上點(diǎn)火方式，在鍋爐故障時(shí)有一定的穩(wěn)燃作用，在進(jìn)煤中斷時(shí)維持床溫困難，因?yàn)榇矘尩臒崃坷�用率低，大部分熱量隨煙氣進(jìn)入尾部煙道。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    四條煤線的加入點(diǎn)布置在鍋爐的前后墻的旋風(fēng)分離器回爐膛的位置，燃煤通過旋風(fēng)分離器回爐膛的高溫灰的預(yù)熱達(dá)到加熱的目的，為煤的快速燃燒提供保證。
    鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)包括：兩臺引風(fēng)機(jī)、四臺高壓流化風(fēng)機(jī)、兩臺二次風(fēng)機(jī)、兩臺一次風(fēng)機(jī)。
    鍋爐物料循環(huán)系統(tǒng)由爐膛、水冷布風(fēng)板、高溫旋風(fēng)分離器、密封回料器、錐型閥、外置床等重要設(shè)備組成。大部分物料通過高溫旋風(fēng)分離器分離后回到密封回料器，在密封回料器中通過控制錐型閥的開度，將循環(huán)灰分為兩部分，一部分與入爐煤混合后直接回到爐膛，另一部分進(jìn)入四個外置床與過熱器、再熱器進(jìn)行熱交換后回到爐膛，作為床溫及再熱汽溫的調(diào)節(jié)手段。
    汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)均為東方電氣集團(tuán)提供的bBOO -167/537/S7 -8型汽輪車和QFSN -30D-2-20B型發(fā)電機(jī)。
1、機(jī)組未進(jìn)行優(yōu)化前的冷態(tài)啟動方式
1.1鍋爐的啟動工作
    1)啟動旋轉(zhuǎn)空預(yù)器；
    2)啟動兩臺引風(fēng)機(jī)，正常后投入自動；
3)啟動兩臺高壓流化風(fēng)機(jī)，正常后投入自動；
    4)啟動兩臺二次風(fēng)機(jī)，正常后投入自動；
    5)啟動兩臺一次風(fēng)機(jī)，風(fēng)量自動調(diào)整為2×132 000 Nm3/h；
    6) 鍋爐風(fēng)量達(dá)要求后進(jìn)行鍋爐吹掃，時(shí)間為：5 +X，（X為鍋爐床溫對應(yīng)的時(shí)間）。風(fēng)量為：上二次風(fēng)全開，總風(fēng)量達(dá)890 000 Nm3/h。。
    7)吹掃結(jié)束：鍋爐風(fēng)量自動調(diào)整到485000 Nm'，鍋爐點(diǎn)火。
    分別啟動兩套風(fēng)導(dǎo)燃燒器，運(yùn)行調(diào)整燃油流量維持鍋爐床溫溫升速度120C/h；汽機(jī)送軸封、抽真空；鍋爐中部床溫達(dá)500℃投運(yùn)床上油槍；主汽溫度達(dá)250℃，壓力達(dá)0.4—0.8 MPa以上，投入汽機(jī)高壓缸預(yù)暖；鍋爐中部床溫達(dá)600℃可以投煤；高壓缸缸溫達(dá)150℃以上，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)；鍋爐中部床溫達(dá)800℃以上，逐步停運(yùn)燃油。
1.2未進(jìn)行優(yōu)化前啟動總結(jié)
    這種運(yùn)行方式由于是全自動，鍋爐風(fēng)量維持較大，爐內(nèi)循環(huán)良好，運(yùn)行極其安全和穩(wěn)定，但啟動過程中鍋爐床料損失大、風(fēng)機(jī)電耗多、耗油量大、啟動時(shí)間長，極不適應(yīng)中國的節(jié)能調(diào)度和節(jié)能減排的政策，一次冷態(tài)啟動耗油達(dá)80 t以上，鍋爐點(diǎn)火至發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)間長達(dá)15 h，耗電達(dá)21萬kWh。
1.3原因分析
1.3.1．  鍋爐燃料維持的條件不合理
    啟動過程中風(fēng)道燃燒器運(yùn)行，出口煙溫大于700℃且鍋爐中部床溫三取二高于650℃，延時(shí)2s鍋爐投煤條件滿足。
    鍋爐四組床槍中每組至少有一只運(yùn)行，鍋爐中部床溫三取二高于600℃，延時(shí)2 8鍋爐投煤條件滿足。
    鍋爐床溫達(dá)到過700℃，鍋爐中部床溫三取二小于650℃，此時(shí)風(fēng)道燃燒器未運(yùn)行，出口煙溫低于700℃時(shí)床槍停運(yùn)。
    風(fēng)道燃燒器運(yùn)行，出口煙溫高于700℃，鍋爐底部床溫低于444℃時(shí)床槍停運(yùn)。
1.3.2鍋爐吹掃時(shí)間不合理
    本鍋爐采用美國燃燒協(xié)會的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，將風(fēng)道燃燒器、鍋爐爐膛分別看做一個獨(dú)立的燃燒室，無論上述任何一個燃燒室出問題鍋爐必須進(jìn)行吹掃；對吹掃時(shí)間、吹掃風(fēng)量的要求非常嚴(yán)格。通過運(yùn)行實(shí)踐認(rèn)為鍋爐FSSS設(shè)計(jì)雖然嚴(yán)謹(jǐn)，但條件過于苛刻，特別是在熱態(tài)恢復(fù)期間，影響鍋爐啟動消耗。
1.3.3鍋爐床料的多少和粒度的比例不合理
    按照ALSTOM設(shè)計(jì)鍋爐啟動前爐膛必須加入200 t床料后方可啟動，且對床料的粒度要求未明確，導(dǎo)致鍋爐加入的床料偏多且不均勻，每次鍋爐啟動工況均不相同，給運(yùn)行操作帶來了很大難度。
1.3.4鍋爐配風(fēng)不合理
    低負(fù)荷時(shí)ALSTOM設(shè)計(jì)考慮安全過重，對經(jīng)濟(jì)問題考慮太少，導(dǎo)致鍋爐低負(fù)荷時(shí)配風(fēng)明顯偏大，特別是2 x132 000 Nd/h的最低一次流化風(fēng)，由于風(fēng)量大，煙氣帶走的熱量增多，而且鍋爐床料損失較大，將使啟動耗油明顯增加；
    循環(huán)流化床鍋爐在啟動初期對床溫和主蒸汽溫度的控制極其困難，由于原來ALSTOM設(shè)計(jì)要求鍋爐風(fēng)量明顯偏大，使得鍋爐主蒸汽溫度偏高，且必須25%以上鍋爐負(fù)荷時(shí)才能使用減溫水，為了控制主蒸汽溫度和鍋爐床溫就使得鍋爐長期處于煤油混燒狀態(tài)，耗油明顯增加。
    汽機(jī)抽真空偏晚，高壓缸暖缸汽源選擇不合理，造成汽機(jī)啟動時(shí)間推遲，影響啟動時(shí)間。
    由于調(diào)試時(shí)輔助蒸汽溫度不穩(wěn)定，不準(zhǔn)用輔助蒸汽對汽機(jī)高壓缸進(jìn)行預(yù)暖，只有待鍋爐參數(shù)達(dá)到條件后才能進(jìn)行高壓缸的預(yù)暖工作，使得與采用輔助暖缸相比推遲了5h沖轉(zhuǎn)，延長了機(jī)組的啟動時(shí)間。
2、采取的優(yōu)化措施
    根據(jù)多次鍋爐啟動分析，鍋爐床料加入的多少是否符合啟動要求，與鍋爐的加入床料的粒度分布是否合理、配風(fēng)的多少以及鍋爐負(fù)壓均有很大的關(guān)系。
    1)鍋爐加入的床料越少則啟動速度越快，耗油則越少，但過少的床料會引起鍋爐燃燒惡化，影響鍋爐的壽命。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)爐膛加入的粒度比例合理，控制爐膛床料高度在1.3~1.5m。
    2)加入床料的粒度如果粗顆粒比例大則床料損失較少，但鍋爐換熱不理想，過細(xì)則換熱良好但床料損失大．一般維持25%以下的極細(xì)和10%以下極粗顆粒最為合理。
    3)鍋爐的配風(fēng)越小則啟動耗油則越少，但過低的鍋爐配風(fēng)會使鍋爐的物料循環(huán)困難，且延長鍋爐的啟動時(shí)間，而且會使鍋爐局部超溫，損壞設(shè)備。通過摸索，鍋爐投煤以前一般維持2×100000 Nm3／h左右的一次風(fēng)量，二次風(fēng)量也相應(yīng)減少，總風(fēng)量減少50 000 Nm／h，．約I0010的總風(fēng)量，這樣既保證了鍋爐的正常流化，又保證了鍋爐的換熱且鍋爐的床料損失也相對較少。
    4)鍋爐負(fù)壓越低則床料損失越大，過小則易使鍋爐正壓運(yùn)行，根據(jù)運(yùn)行實(shí)際情況維持鍋爐負(fù)壓為0一0.2  kPa最為合適。
    5)鍋爐的吹掃：吹掃時(shí)間由5+X改為5nun。
    6)鍋爐啟動前吹掃風(fēng)量一般維持500 000—600000 Nm3／h足以保證鍋爐的安全。原來運(yùn)行兩臺二次風(fēng)機(jī)改為一臺運(yùn)行，由于減少一臺二次風(fēng)機(jī)，吹掃風(fēng)量大幅度減少，且由于吹掃引起的床料損壞也大幅度減少。
    7)  鍋爐啟動前通知燃運(yùn)向煤倉上發(fā)熱量和揮發(fā)份相對較高的煤種，便于鍋爐投煤初期煤的燃燒穩(wěn)定。
    8)  當(dāng)鍋爐床溫上升至500℃不再投運(yùn)床上油槍，而是根據(jù)煤的著火點(diǎn)選擇投煤，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和煤的實(shí)際情況一般選擇在鍋爐中部床溫達(dá)520—550℃時(shí)向鍋爐投煤，一旦床溫上漲，確定煤已經(jīng)燃燒后，則適當(dāng)加大風(fēng)量，并準(zhǔn)備石灰石的加入，嚴(yán)格控制床溫在合格范圍內(nèi)，直到全停燃油。實(shí)踐證明，此種運(yùn)行方式可以節(jié)約燃油20 t左右。
    9)汽機(jī)的配合是機(jī)組啟動的關(guān)鍵，如何合理安排汽機(jī)的暖缸和沖轉(zhuǎn)以及帶負(fù)荷是降低啟動消耗和縮短啟動時(shí)間的關(guān)鍵所在，因此應(yīng)對汽機(jī)的啟動進(jìn)行大幅度的調(diào)整。
    改變過去冷態(tài)啟動用新蒸汽對高壓缸暖缸的操作方式，在鍋爐點(diǎn)火后就進(jìn)行汽機(jī)抽真空用輔助蒸汽對高壓缸進(jìn)行暖缸，當(dāng)鍋爐達(dá)到汽機(jī)沖轉(zhuǎn)條件后立即進(jìn)行汽機(jī)的沖轉(zhuǎn)。此操作方式縮短了汽機(jī)啟動時(shí)間約3h。
    由于東方汽輪機(jī)廠要求本機(jī)高參數(shù)啟動，在汽機(jī)冷態(tài)啟動時(shí)，維持較高主汽壓力和真空，使得中壓缸的膨脹極其緩慢。因而需要針對上述原因進(jìn)行大幅度調(diào)整：1）適當(dāng)開大高壓旁路，降低主汽壓力和提高再熱汽壓，減少高壓缸的進(jìn)汽，增加中壓缸進(jìn)汽。2）適當(dāng)降低真空，增加汽缸進(jìn)汽。通過實(shí)踐，汽缸的膨脹、汽缸溫度均能夠達(dá)到廠家提供的啟動速度，比原來的操作方法提前了1h的啟動時(shí)間。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
    由于在鍋爐投煤后爐內(nèi)的顆粒分布已發(fā)生大幅度變化，原來相對比較均勻的床料變?yōu)榇诸w粒多，細(xì)顆粒極少的現(xiàn)象，使鍋爐的換熱由顆粒換熱變?yōu)榱溯椛鋼Q熱為主，導(dǎo)致鍋爐床溫、主汽溫度均高，而壓力卻偏低的現(xiàn)象。據(jù)此原因，需在鍋爐投煤床溫達(dá)700℃以上大量加入石灰石，以改善爐內(nèi)工況，嚴(yán)格控制鍋爐床溫和主汽溫度。
3、結(jié)束語
    白馬公司引進(jìn)的300 MW CFB鍋爐機(jī)組，通過對機(jī)組啟動方式的優(yōu)化，很好的解決了循環(huán)流化床鍋爐啟動耗油多、啟動時(shí)間長的特點(diǎn)，通過一年的不斷摸索改進(jìn)，現(xiàn)在進(jìn)行一次冷態(tài)啟動耗油由原來的80t以上降至31 t以下，啟動時(shí)間減少了約4小時(shí)，啟動耗電減少了4萬kWh，為機(jī)組的節(jié)能降耗作出了較大的貢獻(xiàn)，也為同類型的循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組啟動節(jié)能降耗提供了借鑒。